Geoinženiring je tema, ki tudi v slovenski javnosti buri duhove predvsem pod besedno zvezo “delanja vremena”. Nekaj vidikov o zajemanju ogljikovega dioksida in znanih načinih povečanja odbojnosti  tal za sončne žarke nam v tokratnem gostujočem mnenju predstavlja mag. Tanja Cegnar. Je ena naših najboljših meteorologov, ki nam v gostujočem mnenju ponuja nekaj izhodišč v razmislek o tem, v kateri meri je vplivanje na podnebje še lahko rešitev za problem segrevanja ozračja in posledično podnebne spremembe, kdaj pa utegnemo kot človeštvo prestopiti ta rubikon, ki nas utegne pogubiti.

Kaj sploh je geoinženiring…

Najprej določimo, kaj beseda geoinženiring sploh pomeni. Uporabljamo jo za opis poseganja v osnovne procese, ki krmilijo podnebje, z namenom doseganja nekega cilja. Predlogi za posege, ki bi spreminjali podnebje na regionalni ravni, so se pojavili že sredi minulega stoletja.

Takrat so bila v ospredju prizadevanja, da bi zagotovili več dežja na sicer sušnih območjih, kar je moč doseči z vnašanjem srebrovega jodida ali trdnega ogljikovega dioksida v oblake. Ta cilj zasledujejo tudi poskusi, ki jih izvajajo v Združenih arabskih emiratih, da bi si zagotovili več dežja. Že v minulem stoletju so razmišljali tudi o uporabi sejanja oblakov za slabitev tropskih neviht.

… in česa vanj ne prištevamo?

Zaradi lokalne in časovne omejenosti med geoinženiring ne štejemo sejanja oblakov, ki se je in se občasno še uporablja za vpliv na vremenske procese na manjšem območju, kot je na primer razkroj megle na letališčih, zagotovitev odsotnosti padavin ob zelo pomembnih dogodkih, na primer otvoritvi Olimpijskih iger.

Čeprav so prostorsko zelo omejeni posegi jih spremljajo visoki stroški. V to kategorijo bi lahko prišteli tudi vnašanje srebrovega jodida v nevihtne oblake z namenom, da bi preprečili padanje toče, do česar ima stroka odklonilno mnenje, saj ni dokazov, da bi v praksi dejansko preprečilo padanje toče.

Razlogi za zagon poseganja v podnebje

Geoinženiring za poseganje v podnebne razmere se pogosteje omenja po podnebni konferenci v Kopenhagnu leta 2009, ko svetovni voditelji kljub velikim pričakovanjem in pritiskom nevladnih organizacij niso uspeli doseči vidnejšega napredka.

Dodaten zagon pa je dobil po izidu posebnega poročila Medvladnega odbora o podnebnih spremembah z naslovom »1,5 °C«, polna verzija je izšla leta 2019. V tem poročilu je zapisano, da je segrevanje svetovnega podnebja še možno omejiti na 1,5 °C, vendar bodo potrebni veliki napori pri zmanjševanju izpustov toplogrednih plinov, ob tem pa tudi ukrepi za odvzemanje ogljikovega dioksida iz ozračja.

O načinih odvzemanja ogljikovega dioksida iz ozračja

Najbolj naraven način za zajemanje ogljikovega dioksida iz ozračja je pogozdovanje, pri tem pa se srečamo s problemom omejene površine, ki je v ta namen razpoložljiva, saj so gozdovi najbolj uspešni pri vezanju ogljikovega dioksida v tropskem geografskem pasu.

Zadnje čase je tudi popularen predlog o izboljšanem preperevanju kamnin. Kmetje bi lahko na svoja polja vmešali zdrobljeno bazaltno kamnino. Pri tem posegu se izkorišča prednosti preperevanja, ki naravno veže ogljikov dioksid in karbonatne minerale.

Proces izboljšanega preperevanja je najbolj učinkovit v toplem in vlažnem okolju, torej v tropskem območju. Po mnenju znanstvenikov izboljšano preperevanje kamnin predstavlja manjše tveganje v primerjavi z drugimi podnebnimi posegi.

Poleg odvzemanja ogljikovega dioksida iz ozračja izboljšanje preperevanja kamnin zagotavlja tudi nekatere ključne prednosti, kot je pomlajevanje izčrpanih tal in preprečevanje zakisanja oceanov, zaradi česar je morda bolj družbeno sprejemljiv, kot mnogi drugi načini poseganja v podnebje.

Seveda bi tudi ta način odvzemanja ogljikovega dioksida iz ozračja morali izvajati na velikih površinah, da bi lahko računali na znatnejše rezultate. S tem pristopom geoinženiringa se med drugimi ukvarjajo tudi na univerzi Yale. Ker kmetje že uporabljajo apnenec na poljih za dovajanje hranil in nadzorovanje kislosti tal, bi postopna zamenjava uporabljene kamnine zagotovila prehod na izboljšano preperevanje.

Na odvzemanju ogljika iz ozračja temelji tudi zakopavanje ogljika, navadno ga označujemo kar CCS. V tej metodi pod pritiskom vpihavajo ogljikov dioksid v primerne geološke strukture globoko v zemlji ali pod oceani. V industrijskih procesih, ki uporabljajo fosilna goriva, je potrebno ločiti ogljikov dioksid od drugih plinov preden jih izpustimo v ozračje. Tudi ta metoda se ponekod že uporablja, največkrat pri pridobivanju zemeljskega plina.

Shranjevanje ogljika v zemlji je možno tudi s pomočjo biooglja, ki je izdelano iz živalskih in rastlinskih odpadkov, ki jim preprečimo običajni proces razgradnje. Biooglje je uporabno kot gnojilo.

Seveda je možno tudi neposredno zajemanje ogljikovega dioksida iz ozračja, na primer s tako imenovanimi umetnimi drevesi ali čistilnimi stolpi, ki so nekakšni veliki ventilatorji, v katerih se s pomočjo kemijske reakcije izloči ogljikov dioksid iz zraka.

Gnojenje oceanov z vnašanjem železa in nitratov v zgornjo plast oceanov na izbranih območjih bi vzpodbudilo fitoplankton in s tem vezavo ogljikovega dioksida. Ko bi fitoplankton odmrl, bi potonil na dno morja in s časom postal sedimentna kamnina. Tehnično bi bilo zahtevno na velika območja dovajati dovolj železa in nitratov, poleg tega bi bil to počasen proces. Tak poseg v oceane bi lahko škodoval morskemu ekosisitemu, zato so znanstveniki od njega skeptični.

Zgoraj našteti načini vplivanja na svetovno podnebje temeljijo na odvzemanju ogljikovega dioksida iz ozračja in s tem na zmanjševanje ravni ogljikovega dioksida v ozračju.

Vplivi na odbojnost sončnih žarkov so bolj tvegani

Načini vplivanja na podnebje, ki temeljijo na povečanju odbojnosti zemeljskega površja za sončne žarke in jih naštevamo v nadaljevanju, imajo več pomanjkljivosti in jih spremlja večje potencialno tveganje za možne neželene stranske učinke.

Odbojnost za sončne žarke je odvisna od albeda zemeljskega površja (op. ur. gre za količino svetlobe, ki se odbije nazaj od površine), pokritosti z oblaki in vrste oblakov. Pomembno je tudi, kje spreminjamo količino in vrsto oblakov ter albedo zemeljskega površja.

Povečanje odboja sončnih žarkov v vesolje bi vplivala na temperaturo zemeljskega površja, ne pa tudi na količino ogljikovega dioksida v ozračju. Poleg tega naj izpostavim, da je spreminjanje podnebja s spodaj naštetimi načini zelo kontroverzno, saj podnebnega sistema ne poznamo v celoti in kaj hitro bi se lahko zgodilo, da bi nas presenetili neželeni in nepredvideni stranski učinki.

S povečanjem odbojnosti tal za sončne žarke zmanjšamo del vpite energije. Največje spremembe odbojnosti tal opazimo, če skopni snežna odeja ali se stali ledeni pokrov, kar na površju opazno poveča delež absorbirane energije sončnih žarkov.

Odbojnost se poveča tudi, če prej zeleno območje prekrije puščavski pesek. Nekateri predlogi so celo omenjali posipanje morskega ledu s kristalčki stekla, da bi tako nekoliko povečali odbojnost za sončne žarke.

Drug pristop k povečanju odbojnosti je ustvarjanje oblakov. V spodnjih 300 m ozračja bi vnašali drobne kapljice slane vode. Ko bi voda izhlapela, bi kristalčki odbijali sončne žarke, delovali pa bi tudi kot kondenzacijska jedra za nastanek novih oblakov.

Vprašanje je, kako veliko območje bi lahko na tak način prekrili z oblaki in kako bi to vplivalo na ekosistem na tistem območju. Ob tem je bistveno, da bi prožili nastajanje zgolj nizkih oblakov, saj visoki koprenasti oblaki delujejo prav nasprotno.

Še bolj na področje znanstvene fantastike spadajo predlogi o senčnikih in ogledalih visoko v ozračju. Velika večina znanstvenikov temu ni naklonjena, saj ne moremo predvideti posledic, povratnosti takega početja.

Predlog vnosa velike količine drobnih predmetov ali večjih ogledal z veliko odbojnostjo v orbito nad zemeljsko ozračje na območje med Zemljo in Soncem ne sodi med resne predloge za blaženje podnebnih sprememb.

Za zaključek omenimo še predloge za ustvarjanje plasti prašnih delcev žveplenih spojin visoko v ozračju, ki bi okrepili sipanje sončnih žarkov in tako oslabili sončne žarke, ki dosežejo zemeljsko površje.

To je podobno, kot se zgodi ob zelo močnih vulkanskih izbruhih, ko vulkan ob izbruhu vnese visoko v ozračje veliko prašnih delcev. Ob izbruhu vulkana Pinatubo (1991) na Filipinih se je povprečna svetovna temperatura za dobro leto znižala za 0,5 °C. Vpliv na povprečno svetovno temperaturo je izzvenel, ko so se delci s posedanjem in izpiranjem izločili iz ozračja.

Še močnejši je bil vpliv izbruha vulkana Tambora leta 1815, ki mu je sledilo »leto brez poletja«. Močan izbruh islandskega vulkana Laki je leta 1783 kar za dobri dve leti ohladil Evropo. Močni izbruhi vulkanov poleg začasne ohladitve zemeljskega površja povzročijo vrsto težav, med njimi so izpad pridelkov in posledično lakota.

Pri tem naj omenim, da je industrijsko onesnaževanje z delci v času, ko še nismo imeli sodobne okoljske zakonodaje in predpisov, nekoliko prispevalo k znižanju povprečne svetovne temperature, a kdo bi si želel ponovno z delci onesnažen zrak, ki dokazano škoduje zdravju?

Blaženje podnebnih sprememb s poseganjem v podnebni sistem?

Geoinženiring je poseganje v podnebni sistem z namenom blaženja podnebnih sprememb, ki jih povzročamo z rabo fosilnih goriv.

Raven toplogrednih plinov v ozračju še vedno narašča in povprečna svetovna temperatura je julija 2023, deloma tudi po zaslugi naravne spremenljivosti podnebja, že presegla povprečje predindustrijske dobe za okoli 1,5 °C.

Zato postaja vse bolj očitno, da bomo za blaženje globalnega segrevanja poleg temeljitega zmanjševanja izpustov toplogrednih plinov prej ali slej morali resno poseči tudi po kombinaciji metod geoinženiringa. Najverjetneje bodo to metode odvzemanja ogljikovega dioksida iz ozračja, saj se zdijo najmanj tvegane in prispevajo tudi k reševanju problema nižanja pH oceanov oziroma naraščanja njihove zakisanosti.

Prispevek lahko nagradite z zneskom po lastni presoji.